第３１卷第５期 ２０１ １年０９月 西 安科技 大 学 学 报 Ｖｏｌ＿３ｌ Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔ．２０１１ Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ’ＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 文章编号：１６７２—９３１５（２０１１）０５—０５９８—０４ 基于博弈论的煤矿安全管理 凤亚红 ，马 静。 （１．西安科技大学管理学院，陕西西安７１００５４；２．西部建筑科技国家重点实验室（筹）， 陕西西安７１００５５；３．西安科技大学期刊中心，陕西西安７１００５４） 摘要：针对煤矿安全管理问题，文章采用博弈论的方法，建立了安全生产监管部门和煤矿 企业之间的安全管理博弈模型。通过分析模型，重点从监管角度找出煤矿安全事故多发的 原因，并提出了促进煤矿安全管理的建议。 关键词：煤矿安全管理；博弈分析；监管 中图分类号：ＴＤ ７７ 文献标志码：Ａ ０ 引 言 煤炭工业是我国乃至全球重要的基础性产业。国情决定了在相当长的历史时期内内仍然是支撑我 国经济社会发展的最重要的能源。然而，我国煤矿当前仍然摆脱不了事故多发，伤亡巨大的残酷现实。 我国煤矿的百万吨死亡率长期居高不下，虽然国有大型煤矿的百万吨死亡率已由１９８８年的２．５１降低到 了２００９年的１以下，但是２０１０年以来所发生的一连串的重特大事故，使我国煤矿事故高发多发的局势又 呈现出了恶化的态势。如果加上地方煤矿，我们煤矿当前每年的绝对事故死亡人数仍高达７ ０００人以 卜 ¨。 有资料表明，美国早在上世纪３０年代，每年煤矿平均事故死亡人数已经只有２ ０００人左右；到了４０ 年代，这个数字就降到了６００人以下；到五六十年代，年平均死亡人数为３００人；１９８９年，他们的煤矿事故 死亡人数只有６８人。也就是说，历史已进入了２１世纪的今天，我国煤矿事故死亡人数仍为美国２０世纪 ８０年代的１００倍之多。 可见，我国煤矿安全所面临的如此严峻局面，不但使数千万矿工同胞的生命安全受到极大威胁，还给 他们的父母老人、妻子儿女带来了极大的灾难与痛苦，同时也使国家遭受了巨大的负面政治影响和经济 损失。因此，实现我国煤矿的安全生产，不断降低事故发生率和伤亡人数，不仅是煤矿企业生产和发展的 需要，也是我国构建和谐社会，促进社会文明的需要。 一个不争的事实是，煤矿的安全管理，对于加强整个煤矿的安全生产具有举足轻重的重要作用。而 在煤矿的安全管理中，法律体系是否完善，监管机制是否健全是十分重要的影响因素 Ｊ。当前，煤矿安全 生产管理中存在的无法可依、执法不严，与煤矿之间存在的利益冲突，安全监管机构之间的不协调， 监管队伍素质低下等矛盾与冲突，就自然形成了煤矿安全管理参与主体之间的博弈 。本文采用博弈 论理论与方法，构建安全监管机构与煤矿之间的博弈模型，分析判断他们之间的利益关系对安全生 产的影响程度，并有针对性地提出了一些加强煤矿安全管理的建议与措施。 １博弈模型的建立 为了排除其他因素的干扰，对模型做了４条假设。 收稿日期：２０１１—０３—０５ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（１０９７２１６８）；西部建筑科技国家重点实验室（筹）开放研究基金项目（１０ＫＦ０４）；西安科技大 学培育基金项目（２００９０３９）；陕西省科学技术研究发展计划项目（２０１ １ ＫＲＭ１ ３） 通讯作者：凤亚红（１９７３一），女，陕西岐山人，讲师，博士，主要从事工程项目管理方面的研究与教学． 第５期 凤亚红等：基于博弈论的煤矿安全管理 ５９９ １）参与人只有２个：煤矿企业、部门。 ２）Ａ＝｛按规定安全度开采，未按规定安全度开采｝是煤矿企业可以选择的行动集合；Ｂ＝｛监管，不 监管｝是安全监管部门可以选择的行动集合。 ３）Ｃ 表示煤矿企业按规定的安全度开采时所涉及的安全投入成本；Ｃ：表示煤矿企业在没有按规定 的安全度开采且被监管部门发现后必须承担的处罚成本； 为安全监管部门的监管费用。另假设监 管部门实行监管时，煤矿企业不按规定安全度开采被发现并受惩处的概率为Ｐ（０≤Ｐ≤１），罚金为 ，则 此时Ｃ：＝Ｐ・ ，它表明安全监管部门的执法力度与监管效率。 ４）在决策前，煤矿企业和安全监管部门均不知道彼此的行动选择，那么可认为两者的行动同时 发生。 根据以上假设，此问题涉及煤矿企业安全开采与安全监管部门监督的完全信息静态博弈 ］，其 相应的收益矩阵见表１． ２博弈模型的求解 表１与煤矿之间的收益矩阵 Ｔａｂ．１ Ｐａｙｏｆｆ ｍａｔｒｉｘ ｇａｍｅ ｏｆ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ 以模型的假定为前提，本博弈只存在混合战略纳 ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ 什均衡 引。用０代表煤矿企业按规定安全度进行 开采的概率， 代表安全监管部门实行监管的概率。 如果给定 ，监管部门选择监管（ ＝１）与不监管的（ｙ ＝Ｏ）期望收益分别为 注：逗号前的数字表示监管部门的盈利，逗号后的数字表示煤矿企业 １－［ （１， ）＝（Ｃ。一Ｋ）・０＋（ｐｘ—Ｋ）・（１一 ）的盈利 ＝０・Ｃ１＋（１—０）・尸 一Ｋ， （１） １７ （０， ）＝Ｃ ‘０＋０‘（１— ）＝０・Ｃ－． （２） 令１７ （１一 ）＝１－Ｉ （０， ），则博弈均衡时煤矿拿业按规定安全度开采的最优概率为 ＝ｌ一雨Ｋ （３） 即：如果 ∈（１一两Ｋ１］，安全监管部门的最优选择是不监管；而如果 ∈［０，１一两Ｋ），，监管是安全监 管部门的最优选择；如果０＝０ ，监管部门随机选择监管或不监管。 如果给定 ，煤矿企业选择按规定安全度开采（０＝１）和不按规定安全度开采（０＝０）的期望收益分 别为 ｎ （ ，１）＝一Ｇ ・ 一（１— ）・Ｇ ＝一Ｃ。， ． （４） 兀 （ ，０）＝一ＰＸ・ ＋０・（１一ｙ）＝一ＴＰＸ． （５） 令ｎ （－ｖ，１）＝１－Ｉ （ｙ，０），则博弈均衡时，监管部门进行监管的最优概率为 ＝ ＰＸ＂—— （６）ＬＯ 即：如果ｙ∈（两Ｃ１１］，煤矿企业的最优选择是按规定安全度开采；而如果ｙ∈［０，两Ｃ１），，不按规定安全 度开采是煤矿企业的最优选择；当 ＝ 时，煤矿企业可以随机选择按规定安全度开采或不按规定安全 度开采。 ３ 模型解的分析 从上面的计算结果可以看出，在这个博弈中，博弈的混合战略纳什均衡是 ＝１一 ， ’＝ Ｃ１．这 西安科技一大学学报 ２０１ １年 均衡结果与煤矿安全开采投入成本Ｃ ，受到的处罚金 ，监管部门的监管费用Ｋ及其监管效率Ｐ有关。 即安全生产监管部门的监管效率越高，处罚金越大，煤矿企业按规定安全度开采的概率就越大；相 反，监管部门的监管费用越高，煤矿企业不按规定安全度开采的概率就越大。 以上分析表明，监管部门只有一方面加大处罚力度，即提高“ ”，另一方面提高管理效率，才能促进煤 矿企业能够自觉地按规定安全度开采。倘若安全生产监管部门因监管失职而必须承担一定的经济责 任，例如监管部门未能发现煤矿企业不按规定安全度开采，则部门受到失职处罚Ｃ ，这种制度安排将 对煤矿企业按规定安全度开采有较强的促进作用。当安全生产监管部门承担失职责任时，部门 与煤矿企业的收益矩阵见表２． 表２ 与煤矿之间的收益矩阵（承担经济责任） Ｔａｂ．２ Ｐａｙｏｆｆ ｍａｔｒｉｘ ｇａｍｅ ｏｆ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ 同理，表２的博弈问题的混合战略纳什均衡为 一： 丽’ ， （Ｌ ７） ・ （８） 一＿１一 比较公式（６）与（７），（３）与（８）可得 ～＜７ ，０一＞０ ． 因此，若失职的经济责任由监管部门承担，即便这只是口头承诺，将对煤矿企业的安全开采有极大促 进作用：一方面提高了煤矿按规定安全度开采的概率（０一＞０ ）；另一方面扩大了煤矿按规定安全度开 采的决策判断区问（（７ ，１］ｃ（ 一，１］）。这说明即使煤矿认为部门监管的可能性不大，也不敢轻易 不按规定安全度开采。 ４建议 ４．１健全法律体系，做到有法可依 为保证煤矿安全监管工作的顺利实施，必须建立与健全相关法律、法规。法律、法规必须明确煤矿法 人及其指定的执行人对煤矿安全负全责。他们有责任为煤矿工人创造安全的工作环境 。在发生矿难 事故后，煤矿工作环境是否达到安全要求，管理体系是否健全、有效，所采用的设备是否达到了安全要求 等将成为对煤矿及高层管理人员起诉的主要依据。倘若煤矿及高层管理人员不能证明自己有效履行了 安全职责，应追究其法律责任。 ４．２改革监管，做到执法必严 在执法必严的前提下，对我国传统的垂直安全监管进行适当调整，认真落实地方安全监管 的主体责任，实现权责对等。加强监管队伍建设，不断提高监管人员的素质，加强监管机构的责 任意识，以达到良好的监管管理效果。建立事故行政责任追究制度，并建立相应的考核机制，对的监 管工作必须形成有效的约束和激励，防止滥用职权或不作为。 ４．３ 制定完备的安全标准，提高监管的针对性和有效性 制定适宜的监管标准，是提高监管针对性和有效性的关键。制定标准时，应充分兼顾到煤矿的安全 现状和安全效益，这样既能调动煤炭开采企业安全管理的积极性，又能够减轻监管部门的工作负荷， 降低监管成本；部门对煤矿的处罚力度，要根据部门的抽查比例的大小、工作准确度高低以及煤 矿生产管理者对安全生产的认识和态度做相应的调整，但必须把握好“火候”，处罚力度太大煤矿难以承 受，并会挫伤其积极性；处罚力度太小，则不痛不痒，起不到惩戒作用。同时处罚方式也应多种多样，包括 Ｊ＝ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １ｊ １Ｊ 第５期 凤亚红等：基于博弈论的煤矿安全管理 ６０１ 行政处罚、警告、罚款和停工整改等。 ４．４建立风险评估机制，防患于未然 煤矿是高风险地带，煤炭开采是高风险作业，所以监管部门应指导煤矿建立起多层次、多级别的 风险评估体系，例如煤矿应有可控制全局的风险评估总指标，并设置Ｎ级评价体系：一级指标可分为地 面、地下等。地面二级指标可包括工业广场、生活区、矸石山、变电所及炸药库等；地下二级指标可分为开 采、掘进、通风、防火、防水、防爆、防瓦斯、防突出等。再往下还可分出三级、四级等多级指标。在对煤矿 风险进行综合评估的基础上，制定出切实有效的风险管理应对策略。 参考文献 Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ 郭西山，张立杰，马东民，等．矿压观测与软岩巷道支护［Ｍ］．西安：西安地图出版社，２００６． ＧＵＯ Ｘｉ—ｓｈａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ－ｊｉｅ，ＭＡ Ｄｏｎｇ—ｍｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｔｏ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｒｏａｄｗａｙｓ［Ｍ］． Ｘｉ’ａｎ：Ｘｉ’ａｎ Ｍａｐ Ｐｒｅｓｓ，２００６． 兰善敏，吴明华．当前煤矿安全监察中存在问题的探讨［Ｊ］．煤炭安全，２００４，３５（１２）：５５—５７． ＬＡＮ Ｓｈａｎ—ｍｉｎ，ＷＵ Ｍｉｎｇ—ｈｕａ．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏａｌｍｉｎｅ Ｓａｆｅｔｙ， ２００４，３５（１２）：５５—５７． 王继成．现阶段中国煤矿安全管理思考［Ｊ］．中国煤炭，２０１０，３６（９）：１１９—１２０． ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｃｈｅｎｇ．Ｏｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｗｏｒｋ ｓｆａｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ’Ｓ ｃｏａｌ ｍｉｎｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｇｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ，２０１０，３６（９）：１１９—１２０． 张立新，李升，．煤矿生产安全管理分析［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报，２００９，２８（９）：４８—５０． ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｘｉｎ，ＬＩ Ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｆａｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９，２８（９）：４８—５０． 张维迎．博弈论与信息经济学［Ｍ］．上海：上海人民出版社，１９９６． ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ—ｙｉｎｇ．Ｇａｍｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ［Ｍ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ Ｐｒｅｓｓ，２００１． 凤亚红．环境保护的博弈分析［Ｊ］．西安科技学院学报，２００３，２３（４）：４０８—４１１． ＦＥＮＧ Ｙａ—ｈｏｎｇ．Ｇａｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３， ２３（４）：４０８—４１１． Ｃａｍｐｏｓ Ｆ Ａ，Ｖｉｌｌａｒ Ｊ，Ｂ￣ｑｍｎ Ｊ，ｅｔ １ａ．Ｒｏｂｕｓｔ ｍｉｘｅｄ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｉｎ ｆｕｚｚｙ ｎｏｎ—ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ｎａｓｈ ｇａｍｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｏｐｔｉ— ｍｉｚａｔｉｏｎ，２００８，４０（５）：４５９—４７４． Ｃｏａｌｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇａｍｅ ｔｈｅｏｒｙ ＦＥＮＧ Ｙａ—ｈｏｎｇ ，ＭＡ Ｊｉｎｇ。 （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａＲ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｗｅｓｔ Ｃｈｉａｎ（ＸＡＵＡＴ），Ｘｉ’ａｎ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ； Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｇａｍｅ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｅｔ ｕｐ ａ ｓａｆｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｇａｍｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｍｏｄｅｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ａ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ａｎｄ ａ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｃｏｍｐａｎｙ ｆｏｒ ｅｏａｌｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｓ— ｓｕｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ，ｉｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ａｃｃｉｄｅｎｔ—ｐｒｏｎｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒ． ｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｓａｆｅ— ｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ・ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｇａｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＦＥＮＧ Ｙａ－ｈｏｎｇ，Ｌｅｃｔｕｒｅｒ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，Ｔｅｌ：００８６—１３７２０７５３０３３，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｈｏｎｇｆｅｎｇ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ ＿
